石景山区2020-2021学年第一学期期末高三物理试题及答案(WORD版)

高三物理试卷第高三物理试卷第页共8页再三物理试卷第再三物理试卷第5页共8页第H卷（共58分）二、本题共2小题，共18分。图14（6分）用如图14所示的装置验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图14（1）在实验中，入射小球、被碰小球的质量分别为m\和入射小球、被碰小球的半径分别为门和r2°对于，川和小2、门和「2的大小，下列关系正确的是A.rn\=m2,r\=ii B. r\=nC.m\<jni，r\<n D. =〃n,n>?-2（2）下列关于实验的说法正确的是A.轨道需要光滑无摩擦且末端需要保持水平B.通过测量小球做平抛运动的水平位移间接实现测定小球碰撞前后的速度C.用半径尽量小的圆把小球的多次落点圈起来，圆心可视为其落点的平均位置D.若实验结果叫而=，公西+叫丽，则两球在碰撞前后动量守恒（12分）用伏安法测某金属丝的电阻R、（约为5C）。现有电池组（电动势3V,内阻约1C）、滑动变阻器Ru（O〜20d额定电流2A）、双量程电流表（0〜0.6A,内阻约0.125Q；0〜3A,内阻约0.025。）、双量程电压表（0〜3V,内阻约3kH；0〜15V,内阻约15kQ）、开关、导线若干。（1）为减小测量误差，该实验中，电流表量程应选用（选填“0〜0.6A”或“0〜3A”），电压表量程应选用（选填“0〜3V”或“0〜15V”）。（2）在图15（a）中选择测量砥的电路原理图（选填“甲”或"乙”）,并在图15（6）中完成相应的实物连线图。

（3）如图16所示，请利用实验数据绘出电阻凡的U-/图线。由图线可得金属丝的阻值&= C（保留两位有效数字）。（4）实验中，在不损坏电表的前提下，随着滑动变阻器滑片移动的距离x的变化,电池组的总功率P也会发生变化°下列能正确反映P-x关系的是三、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程和重要步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。（9分）一个质量为机、电荷量为夕的带电粒子，以初速度。沿与磁场垂直的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场。（1）求粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径；（2）求粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期：（3）若粒子质量〃1=1.67XI0"kg、电荷量疔L6Xl（y19C,初速度o=5X105m/s,磁感应强度8=0.2T,通过计算说明为什么研究粒子在磁场中运动时可以忽略粒子所受的重力。

（9分）如图17（甲）所示，在倾角为8的斜面顶端。点，以初速度如水平抛出一质量为，〃的小球，小球落到斜而上的尸点，不计空气阻力。（1）求小球从0点抛出至落到P点过程中所用的时间，：（2）求小球落到P点时重力的瞬时功率：（3）如图17（乙）所示，某楼梯台阶的竖直高度均为0.15m,水平宽度均为0.30m。若某小球自楼梯的平台上以y=2nVs的速度水平飞出，求小球第一次到达台阶的位置。（j?=10m/s2）（10分）如图18（甲）所示，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ,距离为L,与左侧间连接的电阻R构成一个固定的水平U型导体框架，导轨电阻不计且足够长。框架置于一个方向竖直向下、范围足够大的匀强磁场中，磁感应强度为8,磁场左侧边界是00。质量为/〃、电阻为八长度为L的导体棒垂直放置在两导轨上，并与导轨接触良好，给导体棒一个水平向右的初速度比进入磁场区域，求：（1）导体棒进入磁场瞬间加速度的大小《）:（2）导体棒运动全过程中电阻R上产生的热量。：（3）推导导体棒的速度。与其位移x的关系，并在图18（乙）中画出图线，标出关键坐标。图18图18（12分）如图19所示，在光滑水平桌而上，弹簧,的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不 口计，劲度系数为k,物块（可视为质点）的质量 O力'图19为〃?，静止在。点，此时弹簧处于原长状态。以。点为坐标原点，水平向右为X轴正方向，建立坐标系O-X。用力厂将物块从。点缓慢向右拉至某一位置片处，弹簧始终处于弹性限度内。（1）请画出E随物块位移工变化的示意图：并根据F-x图像求物块沿x轴从。点运动到位置用的过程中力户所做的功。 飞翼/.TOC\o"1-5"\h\z<2）在位置内处将力厂撤掉，证明力厂撤掉后物块做简谐运动。 A-,（3）证明力F撤掉后物块做简谐运动的机械能与振幅的平方成正比。 /\（4）在摆角很小的情况下，单摆的运动是简谐运动。如图20所示，/\一单摆的摆长为心在悬点的正下方0.19L处有一小钉，设摆角/ \很小，求单摆的左右两侧振幅之比:。 / \<?/O图20石景山区2020—2021学年第一学期高三期末物理试卷答案及评分参考答图1答图12021年1月一、选择题（每小题3分，共42分）题号1234567891011121314答案ACCBDBABDADAAC二、实验题（共18分）15.（1）B（3分）（2）BC（3分）16.（1）0〜0.6A（2分）0〜3V（2分）（2）甲，实物连线图如答图1所示。（4分）（3）U-/图线如答图2所示，（1分）%=4.5C（保留两位有效数字工（1分）(4)B(2分)(4)B(2分)三、计算题（共4小题，共40分）（9分）（1）由g8=根土，粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径/?="（3分）R qB（2）由丁”，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期丁=四（3分）V qB（3）由％=/M=L6x10"4N,G=^=1.67x1026N,--=1.04xIO-12:即G<<£久，所以研究粒子在磁场中的运动时可以忽略粒子所受的重力（3分）（9分）（1）由y=x=*』=tand,解得"生上”（3分）2 x g（2）由P=〃?gov,巩.=日，解得P=2〃?g4tane（3分）（3）如答图4所示，以。点为坐标原点建立直角坐标系，竖直向下为），轴正方向,水平向右为x轴正方向，则所有台阶末端连线的直线方程为y=gx,小球一定落在平抛轨迹与该直线交点的下方台阶上。由y= y= ,x=vl.解得交点坐标（0.4m,0.2m）,故小球首先落在第二级台阶上，x=2r,求得小球第一次到达台阶的位置为坐标（弓m,Q）处（3分）（10分）（1）由8L%=/（R+r）,BIL=ma。R?/27）解得导体棒进入磁场瞬间（3分）（2）电阻H与电阻「串联，据。=尸阳，可得QQr=R：r又。+2=；〃?说解得。=刀3”犹6分）（3）由动量定理面LZ=mv^mv0

T、TE亡凶q=IA/>/= E=--（R+r）A解得q=J*',BLq=mv[^mvR+rnrlB2l3x即v=vQ———-m（R+?）导体棒速度。与位移X成线性关系。其图像如答图5所示（4分）（12分）（1）厂随物块位移x变化的示意图如答图6所示。由图像而积力尸所做的功1/=g4：（3分）（2）将力厂撤掉，物块只受弹簧弹力方向总指向。点,%=-kx